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人腦被認為是相當快速的，但它缺乏高效計算機的許多特性。例如，我們在任務之間切換時會遇到困難，而且似乎無法真正同時做一件以上的事情。因此，儘管越來越多的選擇——以及需求——要求進行多工處理，但我們的大腦似乎難以同時關注多項活動。
然而，一項新的研究表明，大腦可以同時跟蹤兩個獨立的目標，即使它正忙於執行與其中一個目標相關的任務，這暗示著大腦可能比之前認為的更擅長多工處理。
“這是我們首次在大腦中觀察到不同獎勵的同時表徵，”法國國家健康與醫學研究院 (Inserm) 巴黎認知神經科學實驗室主任兼這項新研究的合著者Etienne Koechlin 在給ScientificAmerican.com 的電子郵件中寫道。
在這項研究中，32 名右撇子受試者被要求匹配字母，同時使用功能性磁共振成像 (fMRI) 記錄他們的大腦活動。受試者受到金錢獎勵的激勵，他們將根據無錯誤匹配的字母數量獲得獎勵。在基線測試期間，大腦內側前額葉皮層（與動機有關）的兩個半球都顯得活躍。然而，當研究人員引入第二個任務時，受試者除了匹配相似的小寫字母外，還必須匹配相似的大寫字母，並分別累積獎勵時，Koechlin 和他的合著者 Sylvain Charron（來自同一機構）發現，受試者的大腦將兩個基於獎勵的目標分配到該區域的兩側。《科學》雜誌於 4 月 15 日在網上發表了這項研究結果 Science。
在觀察到的多工處理行為中高度活躍的大腦區域，即額極皮層（在完成另一項任務時組織待定目標），在人類中“尤其發達”，Koechlin 說。它有助於組織任務以及其組成部分應完成的順序（正如那些大腦這一部分受損且尤其不擅長多工處理的患者所強調的那樣，他指出）。Koechlin 認為，與其他靈長類動物物種相比，該區域的發育程度較低，這使得同時記住多個目標的能力可能是我們物種獨有的。
然而，昆士蘭大學聖露西亞分校的心理學講師 Paul Dux 在給ScientificAmerican.com 的電子郵件中指出，這項新工作並沒有表明大腦實際上可以完全同時執行兩個不同的任務，例如字母匹配。資料表明，儘管獨立的目標可能在大腦中同時執行，但當人們必須在兩個任務之間切換時，仍然存在“巨大的雙任務成本”，導致“非高效的多工處理”，Dux 警告說，他沒有參與這項新研究，但也研究過大腦中的注意力。（一些常見的活動，例如開車和在手機上交談經常同時進行，但大腦可能在兩種活動之間快速切換其主要焦點，這也許是這種搭配如此危險的原因。）
儘管字母匹配任務很簡單，但 Koechlin 說，在受試者執行更復雜的任務時，也可能會觀察到相同的半球分裂。“任務複雜性本身並不能阻止雙任務處理，”他解釋說。“人們應該能夠在兩個複雜任務之間來回切換（透過推遲一個任務，同時執行另一個任務），前提是追求每個任務的動力足夠大。” 然而，如果其中一項任務引發了太多無關的想法，“你的額葉應該會失去對一項任務的跟蹤，”他指出（這也許為分心駕駛的危險提供了更多證據）。
在 Koechlin 的研究結果中，可以解釋為什麼人們傾向於選擇二元選項，例如是或否問題以及如果-那麼語句。“這一發現進一步表明，額葉功能無法同時跟蹤超過兩個目標/任務，”Koechlin 解釋說。“人類在在兩個以上的選擇之間做出決定時會遇到問題……。一種可能的解釋是，他們無法記住並在三個或更多選擇之間來回切換。”